混合搅拌是高浓度物料沼气发酵过程中重要的单元操作。针对高浓度料液沼气发酵搅拌设备的选择、搅拌功率以及搅拌模式的确定缺乏依据,以及由此导致的农场沼气工程运行效率低,能源浪费等问题,在国家科技支撑计划(2006BAJ04B02)的支持下,本文研究了高浓度物料沼气发酵过程混合搅拌及其影响因素,其主要结论如下:(1)搅拌及其强度对猪粪料液沼气发酵过程中有明显的影响,采用80 r·min-1和120 r·min-1的搅拌强度,沼气发酵效果较好。不施加搅拌和采用180 r·min-1都产生了酸化现象,不利于沼气发酵。在总搅拌时间相同时,搅拌频率对发酵过程没有明显影响。(2)料液的流变特性是影响混合搅拌以及搅拌功率的重要因素,研究表明:6种粪便沼气发酵原料的粘度都在50 Pa·s以下,属于低黏度假塑性流体,随着浓度降低、温度升高,其流变特性都逐渐接近牛顿流体。(3)顶部中心搅拌与底部侧插搅拌的临界搅拌转速分别为90 r·min-1、150r·min-1,顶部中心搅拌破除料液表面浮渣和混合效果较好。(4)顶部中心搅拌与底部侧插搅拌达到临界搅拌转速的功率分别为14.717 W·m-3和4.975 W·m-3,综合混合效果和能耗两方面因素,顶部中心搅拌优于单个底部侧插搅拌。(5)基于料液的流变特性参数、不同搅拌转速下的表观雷诺数和功率准数的关系,计算并拟合了两种搅拌方式的功率曲线,得出了搅拌功率的计算方法。